CN1256507A - 灯泡及移动灯具 - Google Patents

Abstract

一种灯泡和移动灯具,即至少在泡壳的正面侧设有含有蓄光性荧光体化合物与粘合剂树脂的蓄光性荧光体层。在灯泡的单口泡壳的正面侧表面上,在泡壳表面积的四分之一以上、二分之一以下的范围内涂布蓄光性荧光体层。蓄光性荧光体层以铝酸锶(SrAl₂O₄)作为主成分,将后者加入将粘合剂树脂溶解在溶剂中的溶液中进行混合而制成涂料,将该涂料涂布在灯泡的预定部位。

Description

灯泡及移动灯具

本发明涉及作为照明例如用于移动灯具的灯泡以及移动灯具。

过去，这类灯泡只有供给电能时才能发光，使用该灯泡的灯具是将灯泡设置在反射镜内而通过与电源接通的灯泡发光来照亮四周的。

但是，这种现有的灯泡和使用该灯泡的灯具存在这样的问题，即电能供给停止时，点亮的灯泡将立即熄灭，无法辨别四周的情况和灯具所在的位置。这一点，对于例如作为自行车前照灯使用的场合，当自行车停止骑行时，对面过来的人无法辨别自行车的存在而相撞，或在交叉路口等地方，汽车驾驶员未能识别自行车的存在而发生事故，或者意外停电时寻找灯具很困难等等，存在着安全方面的问题。此外，灯泡要通过人手搬运或固定到灯座上去。因而，需要采取措施以使蓄光性荧光体层不容易剥落。

本发明是为解决上述问题而开发的，其目的是，提供蓄光性荧光体层不易剥落、具有持久的蓄光性荧光性、灯灭后灯泡仍能够持续发光一定时间的灯泡和移动灯具。

为实现上述目的，本发明灯泡的特征是，至少在泡壳的正面侧设置含有蓄光性荧光体化合物和粘合剂树脂的蓄光性荧光体层。由于含有粘合剂树脂，可提高蓄光性荧光体层的强度和耐久性。对于重量为100的蓄光性荧光体化合物，粘合剂树脂的重量在1～50的范围内为宜。若粘合剂树脂的重量不足1，则有蓄光性荧光体层的强度和耐久性降低的倾向；若粘合剂树脂的重量超过50，则有蓄光性荧光性降低的倾向。

此外，作为上述灯泡，蓄光性荧光体层的膜层厚度最好在150mg/cm²以上、250mg/cm²以下的范围内。这是为了使灯泡正常发光时照度不致降低过多，而灯泡熄灭后蓄光性荧光体层发出的光仍能够被人们所识别。

作为上述灯泡，存在有蓄光性荧光体层的部分最好在泡壳表面积的四分之一以上、二分之一以下的范围内。若在泡壳的至少正面侧且在泡壳表面积的四分之一以上、二分之一以下的范围存在蓄光性荧光体层，则即使在灯泡熄灭后，蓄光性荧光体层所发出的光仍能够被人所识别。

另外，对于上述灯泡，作为蓄光性荧光体，也可以是在波长约为350～700nm处具有发光峰值的无机物。这是因为，波长约为350～700nm的范围为可见光的范围，能够被人识别。

另外，对于上述灯泡，作为蓄光性荧光体层，也可以以铝酸锶(SrAl₂O₄)作为主成分。这样，成本低廉且易于使用。

其次，本发明移动灯具的特征是在其反射镜的内侧(前侧)设置有上述灯泡。其中，灯泡正面部分的蓄光性荧光体涂覆部分在使用时处于朝向前方的位置上，作为灯具部件的反射镜位于其后方。

作为上述移动灯具，可列举出手电筒、自行车前照灯以及头灯等。

本发明的用于例如移动灯具中的灯泡及移动灯具中，灯泡由泡壳正面侧具有蓄光性荧光体层的灯泡构成。由于具有这种结构，灯泡点亮时，光能积蓄在设置于正面的蓄光性荧光体层内，灯泡熄灭时则反之，积蓄于蓄光性荧光体层的光能将释放出来。因此，即使电源停止供电，灯泡仍能持续发光一定的时间。

而灯具具有这样的结构，即在反射镜的内侧(前侧)具备具有上述蓄光性荧光体层的灯泡。由于这样的结构，灯泡点亮时，可以减少蓄光性荧光体层向前方照射的照度的降低，而在灯泡熄灭时，可通过反射镜增强蓄光性荧光体层外表面与内表面二者发光的效果。

本发明所使用的蓄光性荧光体的主成分(基体)，一般来说虽然也可以使用公知的硫化锌(ZnS)，但最好使用铝酸锶(SrAl₂O₄)。这是因为，如下(表1)所示，铝酸锶(SrAl₂O₄)与硫化锌(ZnS)相比，余辉时间约为后者的10倍，余辉辉度约为5倍，要优于后者。

表1

名称	铝酸锶(SrAl2O4)	硫化锌(ZnS)
			激励波长(nm)	200～450	200～450
发光峰值波长(nm)	520	530
			余辉时间1)(分)	2000以上	约200
余辉辉度2)(cd/m2)	约2.0	约0.4

(备注)*1：余辉时间是使用常用光源D₆₅以1000勒克斯的照度照射5分钟之后，以余辉辉度衰减至0.3mcd/m²的时间求得。*2：余辉辉度是使用常用光源D₆₅以1000勒克斯的照度照射5分钟之后，对经过1分钟后的辉度进行测量而获得。

对于铝酸锶(SrAl₂O₄)，作为活化剂，也可以相对于锶添加0.02～20摩尔％的铕、铈、镨、钕、钐、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。

本发明中，作为其它荧光体，还可以使用例如(SrCaBaMg)₅(PO₄)₃Cl：Eu、BaMg₂Al₁₆O₂₇：Eu、LaPO₄：Ce，Tb、MgAl₁₁O₁₉：Ce，Tb、Y₂O₂：Eu、CaAl₂O₄：Eu，Tm、BaAl₂O₄：Eu，Tm等。

上述蓄光性荧光体层最好由蓄光性荧光体化合物与粘合剂树脂形成。作为粘合剂树脂，例如可列举出(甲基)丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯或聚丙烯等的聚烯烃树脂、EVA树脂、ABS树脂、AS树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、邻苯二甲酸二烯丙脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂特别是对极性溶剂为可溶型的聚酰亚胺树脂(含有醚键或磺键的聚酰亚胺树脂)、乙烯基树脂、聚砜树脂、聚醚矾树脂、纤维素树脂，还有它们的衍生物树脂等。特别是以使用不遮挡光的透明树脂为宜。

为了形成上述蓄光性荧光体层，例如以可溶解粘合剂树脂的溶剂将上述粘合剂树脂溶解，在该溶液中加入蓄光性荧光体化合物进行混合而制成涂料，将该涂料涂布在灯泡的预定部位。在灯泡正面侧泡壳表面积的四分之一以上、二分之一以下的范围内涂布上述涂料的场合，将灯泡的正面侧端部浸渍在涂料中，取出后经干燥除去溶剂，从而形成蓄光性荧光体层。膜层厚度可通过调节涂料的粘度进行调整。

图1是本发明实施形式1的自行车前照灯用灯泡的局部剖视图，

图2是同为本发明实施形式1的、将灯泡组装于自行车前照灯中的例子的局部剖视图，

图3是同为本发明实施形式1的前视图，

图4是同为本发明实施形式1的、显示膜层厚度与相对辉度关系的附图，

图5是同为本发明实施形式1的、展示灯亮和灯灭时的光路与发光状态的附图，

图6是同为本发明实施形式1的、示出不同涂布位置、涂布范围时的光束、照度、发光状态的附图，

图7是本发明实施形式2的紧急用救灾用手电筒的剖视图。

下面，结合附图对本发明的实施形式进行说明。

(实施形式1)

图1是本发明一实施形式的自行车前照灯灯泡的局部剖视图。如图1所示，本发明实施形式的灯泡1例如为额定电压6V、额定功率2.4W、在单口泡壳2的正面侧的表面形成有蓄光性荧光体层5的例子。3是用来发光的灯丝，4是插入灯座中的金属尾座，6是供电用的端子。

蓄光性荧光体层5采用前述铝酸锶(SrAl₂O₄，根本特殊化学株式会社制造，“N夜光(LumiNova)”)。其发光色符合人类的视觉灵敏度，其发出的光可有效地被识别。由铝酸锶(SrAl₂O₄)形成的蓄光性荧光体层5，是与粘合剂树脂和溶剂相混合而制成涂料，以涂料的形式涂布在灯泡的既定位置上的。然后，经干燥除去溶剂而形成蓄光性荧光体层。作为粘合剂树脂，使用丙烯-氨基甲酸乙酯树脂(长岛特殊涂料株式会社制造，S-5010)，溶剂使用甲苯20～30vol.％、甲基异丁基甲酮20～30vol.％、乙酸溶纤剂20～30vol.％、乙酸乙酯10～20vol.％、乙酸丁酯10～20vol.％(长岛特殊涂料株式会社制造，S-5010用稀释剂)。配比按重量比，为蓄光性荧光体∶粘合剂树脂∶溶剂＝100∶8∶10。

采用的方法是在涂料中将单口泡壳2浸渍后取出，再经自然干燥使溶剂蒸发的方法。另外，涂布的膜层厚度是通过改变溶剂的混合量进行调整的。

图2是以上述方法获得的灯泡1组装在自行车前照灯20中的例子的局部剖视图。自行车前照灯20由壳体17与透镜15形成总体外形，灯泡1固定在反射镜16内侧的灯座7内而使其中心轴与反射镜16的中心轴重合。灯泡1靠发电机外壳18内的电机(未图示)产生的交流电流发光而照射透镜15的前方。电机产生的交流电流经软线21、壳体17、反射镜16以及灯座7流向灯泡1。发电机外壳18内的电机靠与轮胎接触而旋转的滚轮19的旋转力产生交流电流。灯泡1的另一个电源端子6设在尾部，由此处经发电机外壳18和灯具支架23与自行车主体实现电气连接。22是为了使滚轮19与轮胎接触的起伏杆。

图3是自图2的前方看去的前视图。

下面，对蓄光性荧光体层的涂布厚度导致发光强度的变化、以及蓄光性荧光体层的涂布厚度导致灯泡的光通量降低的降低率的关系进行说明。

图4示出蓄光性荧光体层辉度相对于膜层厚度变化的相对值。显然，随着膜层厚度的增加，辉度将增加到某一程度，但超过一定值便饱和。因此，即使涂布的膜层厚度再增加，蓄光性也不会提高。另一方面，涂布的膜层厚度增加将导致光源所发出的光的透过率降低、不利于作为照明使用。为此，图1中涂布于灯泡1上的蓄光性荧光体层5的涂布厚度应选择适当的值。

本实施例中，对溶剂进行调整而使蓄光性荧光体层5的涂布厚度达到150～250mg/cm²的程度，蓄光性荧光体层5的涂布范围为单口泡壳2之正面一侧表面的二分之一的范围。

对此，结合图5进行说明。图中的灯具与图1相同，为便于说明，其详细部分予以省略。

图5示出本实施例灯具灯泡点亮时(a)与灯泡刚刚熄灭时(b)的光路以及从正面看过去的反射镜16。首先，对图5(a)灯泡点亮时的情况进行说明。灯丝3发出的光分为直接光与通过蓄光性荧光体层5的透过光。通过蓄光性荧光体层5的透过光有直接光11和反射光9，不通过蓄光性荧光体层5的直接光有发自灯丝3的光经反射镜16反射而形成的反射光10。向前方照射的光的大部分为不通过蓄光性荧光体层5的、发自灯丝3的反射光10。加之，对于通过蓄光性荧光体层5的光，是以如前所述考虑到了蓄光特性和透光性的蓄光性荧光体层5的涂布厚度而将其适当设定的。

由以上所述，可保证在总体上光照照度无太大损耗，能够作为在实用上无任何问题的灯具使用。

其次，对图5(b)的灯泡刚刚熄灭后的情形进行说明。蓄光性荧光体层5发出的光由蓄光性荧光体层5的外表面发出的光14与经反射镜16反射的光12、从蓄光性荧光体层5的内表面经反射镜16反射的光13组成，向反射镜16的前方照射。

因此，从正面观察反射镜16时，看起来如同整个反射镜16在发光，具有能够大幅度提高可识别性的效果。

图6是改变蓄光性荧光体层5的涂布范围与位置而进行对比的结果。即使蓄光性荧光体层5是以同样的膜层厚度涂布同样大的面积，光照照度也会因其涂布位置的不同而不同。由此可知，来自灯丝3的直接光经反射镜16向前方照射的比例越大，越能够获得大的光照照度。因此，将蓄光性荧光体层5的涂布位置设计在反射镜16的前方有利于减少自灯丝3到反射镜16的直接光被遮挡的量。

从光通量、光照照度、灯泡刚熄灭后蓄光性荧光体层5的发光可识别性进行综合判断，以蓄光性荧光体层5涂布在单口泡壳正面侧的、灯泡表面积的四分之一到二分之一的范围内效果最好。

并且，本实施形式的灯泡，在手持进行搬运或固定到灯座上时也不会剥落。因此，本实施形式的灯泡能够作为移动灯具用灯泡使用。

(实施形式2)

图7是本发明的灯泡用于紧急情况下使用、灾情情况下使用的手电筒30中的例子。图7中，灯泡31例如为额定电压2.4V、额定电流0.38A的灯泡，在其单口泡壳的顶部外表面上形成有蓄光性荧光体层32。并且，使其中心轴与反射镜33的中心轴相重合地设置在反射镜33的内侧。蓄光性荧光体层32与上述实施形式1同样地形成。手电筒30的照明部上有反射镜22和前玻璃34，外壳39内装有例如两节一号电池35、36，正极总是与灯泡31的尾端端子接触。照明时，通过接通开关37使端子38与灯座接触，从而与灯泡的金属尾座导通。

紧急用救灾用手电筒30经常以灯泡1朝上地放在室内的角落等固定的位置上。若将灯泡1朝上放置，白天太阳的直接光或间接光照到蓄光性荧光体层32部位上。即便是晚上，也有照明光照到。即使在夜间或因灾害引起停电而漆黑一片时，由于蓄光性荧光体层32部分发出荧光，人们也可辨知手电筒30所在位置，因而能够使用手电筒30实施安全脱险等措施。

并且，本实施形式的灯泡，在手持进行搬运或固定到灯口上时也不会剥落。因此，本实施形式的灯泡能够作为移动灯具用灯泡使用。

如以上所说明的，本发明的灯泡，通过在泡壳的至少正面侧设置了含有蓄光性荧光体化合物和粘合剂树脂的蓄光性荧光体层，从而能够提供蓄光性荧光体层的强度与耐久性得到提高，并且，即使在灯泡熄灭时其可识别性得到提高的灯泡与移动灯具。

本发明的优点如以上所说明的，由于灯泡熄灭时的可识别性提高而能够确保安全。

并且这些效果，对照明器具不需作特别的改进而仅仅更换灯泡即可实现，不仅可用于自行车的前照灯、手电筒以及头灯等，还可以应用于诸如救灾商品中。

Claims (8)

1.一种灯泡，其特征是，至少在泡壳的正面侧设置有含有蓄光性荧光体化合物与粘合剂树脂的蓄光性荧光体层。

2.如权利要求1的灯泡，其特征是，对于重量为100的蓄光性荧光体化合物，粘合剂树脂的重量在1～50的范围。

3.如权利要求1的灯泡，其特征是，蓄光性荧光体层的膜层厚度在150mg/cm²以上、250mg/cm²以下的范围。

4.如权利要求1的灯泡，其特征是，蓄光性荧光体层的存在部分在泡壳表面积的四分之一以上、二分之一以下的范围。

5.如权利要求1的灯泡，其特征是，蓄光性荧光体是在波长约为350～700nm处具有发光峰值的无机物。

6.如权利要求1的灯泡，其特征是，蓄光性荧光体是以铝酸锶(SrAl₂O₄)作为主成分。

7.一种移动灯具，其特征是，在反射镜的内侧具有权利要求1所说的灯泡。

8.如权利要求7的移动灯具，其特征是，移动灯具为从手电筒、自行车前照灯以及头灯中选择的至少一种。

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